精品解析：四川省泸县第五中学2025-2026学年高二下学期第一学月考物理试卷

泸县五中高2024级高二下学期第一学月考试 物理 物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷　选择题 一、选择题（本题共10小题，1-7每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在基孔肯雅热疫情防控中，可使用电磁驱蚊器驱蚊，其利用电流产生磁场干扰蚊虫感知，该现象对应的物理原理是（　　） A. 电磁感应 B. 电流的磁效应 C. 电流的热效应 D. 磁场对电流的作用 2. 如图所示，一轻质弹簧一端固定，另一端与物块相连，物块在光滑水平面上做简谐运动。取平衡位置为坐标原点，水平向右为正方向。物块经过平衡位置时（　　） A. 速度最大，加速度最大 B. 速度最大，加速度为零 C. 速度为零，加速度最大 D. 速度为零，加速度为零 3. 以下四幅图片：图甲中是优质的话筒线外面包裹着金属外衣；图乙中是真空冶炼炉；图丙中是高层建筑物顶端安装有避雷针；图丁中是研究自感现象的实验电路图。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 B. 图乙中，真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 C. 图丙中，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的作用是将云层放电导入大地 D. 图丁中，电路开关断开瞬间，灯泡A会立即熄灭 4. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A. 改变滑片P的位置可以使电压表的示数为12V B. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 5. 一LC振荡电路如图甲所示，LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的q-t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. b、d两时刻振荡电流最大 B. a、c两时刻线圈的磁场能最小 C. bc时间段电流变化率的绝对值不断增大 D. ab时间段电容器两极板间电压不断增大 6. 如图所示为一架质量为M的6轴运送快递无人机，悬停时每个轴上的螺旋桨均竖直向下吹出最大速度为v的气流，每个螺旋桨产生气流的有效横截面积均为S，空气密度为ρ，重力加速度为g，则该无人机悬停时其载货质量的最大值为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，电荷量为q的带正电粒子（不计重力）以水平向右、大小为v的速度射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，粒子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动。该粒子形成的等效电流大小和方向分别为（　　） A. ，沿顺时针方向 B. ，沿逆时针方向 C. ，沿顺时针方向 D. ，沿逆时针方向 二、8-10每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图甲所示，粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按如图乙所示规律变化，规定竖直向上为正方向，时间段内，金属棒保持静止。则（　　） A. 时刻，PQ中无感应电流 B. 时刻，PQ不受安培力作用 C. 时刻，PQ中电流方向由Q到P D. 时刻，PQ所受安培力方向水平向左 9. 如图甲是磁电式电流表结构图，其中最基本的组成部分是磁体和放在磁体两极之间缠绕在骨架上的线圈。当电流通过线圈时，在磁场中受安培力作用，于是安装在轴上的线圈带着指针一起转动。线圈转动时，螺旋弹簧变形，以反抗线圈的转动，达到平衡时停止转动。磁体与铁芯间的磁场可看作是均匀辐射分布的，如图乙所示，无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场的方向平行。下列说法正确的是（　　） A. 缠绕线圈的骨架采用轻质塑料比铝框好 B. 增加线圈的匝数可以增大电流表的量程 C. 线圈中通有图乙所示电流时指针顺时针转动 D. 运输时将两接线柱短接可减弱指针的晃动幅度 10. 如图甲，质量为6kg的小车静止在光滑水平面上，t＝0时刻，木块从左端滑上小车，木块和小车水平方向速度随时间变化的图像如图乙所示，g取10。下列说法正确的是（　　） A. 小车的长度为5m B. 小车上表面动摩擦因数为0.5 C. 前2s内产生的热量为15J D. 前2s内摩擦力对小车的冲量大小为8N·s 第二卷　非选择题 二、实验探究题 11. 有一长为L的中心对称圆筒形金属管，横截面如图1所示，研究小组为测量其电阻率，设计了图2所示电路。器材有：电源E（），电流表A（0.6A，内阻约3），电压表V（3.0V，内阻约），滑动变阻器R（），多用电表，开关，导线若干。 （1）先用欧姆表“”挡粗测金属管的阻值，示数如图4所示，对应的读数是______； （2）用游标卡尺测得金属管外径和内径，测量内径时应该采用图3中的测量爪______（选填“A”“B”或“C”）； （3）实验过程中，记录电压表示数U，电流表示数I，则金属管的电阻率为______（用L、、、U、I表示），本实验测得电阻率______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 12. 某学习小组采用图甲所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。 （1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为、； （2）两挡光片的宽度相同，用游标卡尺测量其宽度时的示数如图乙所示，则该读数为________mm； （3）接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.07s、0.06s，则应将导轨右端________（选填“调高”或“调低”），直至滑块通过两个光电门两个计时器显示的时间相等，说明气垫导轨已经调节水平： （4）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的弹片后释放滑块A，碰后滑块A、B均一直向右运动。与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为、； （5）在实验误差允许范围内，若表达式满足等式________（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式________（仅用、和表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 三、计算题（38分，13题10分，14题12分，15题16分） 13. 如图甲所示，底座放在水平台面的压力传感器上，其上固定光滑竖直杆，轻弹簧套在竖直杆上，下端固定在底座上，上端连接质量m=0.2kg的小球，底座与杆的总质量M=0.2kg。将小球向上拉起一段距离，t=0时，释放小球，使小球在竖直方向振动起来，不计空气阻力。通过压力传感器描绘出压力随时间变化的图像如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的周期公式重力加速度。 （1）求t=0时弹簧的伸长量； （2）以平衡位置为坐标原点，取向上为正方向，求小球的振动位移x随时间t变化的函数关系表达式。 14. （带电粒子在叠加场中的圆周运动）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场区域，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向的夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）小球从A点抛出时初速度v0的大小； （3）A点到x轴的高度h。 15. 如图所示，在光滑的水平面上静止着一辆小车，小车上表面的水平轨道粗糙，小车右侧有光滑的四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与小车上表面相切于圆弧轨道最高点。一物块静止于小车最左端，一个小球被一根不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，轻靠在物块的左侧。现将细线拉直到与竖直方向夹角（ 位置时， 由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生碰撞，碰撞的恢复系数为（ （定义式为 其中 v₁₀和 v₂₀分别是碰撞前两物体的速度，v₁和v₂分别是碰撞后两物体的速度）。碰撞后物块在小车上运动。 已知细线长。 小球质量 物块、小车的质量均为 小车上表面的水平轨道长 圆弧轨道半径 ，小球、物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取 求： （1）小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； （2）小球与物块碰撞过程中损失的机械能； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在刚开始滑上圆弧轨道时不飞离轨道，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泸县五中高2024级高二下学期第一学月考试 物理 物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷　选择题 一、选择题（本题共10小题，1-7每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在基孔肯雅热疫情防控中，可使用电磁驱蚊器驱蚊，其利用电流产生磁场干扰蚊虫感知，该现象对应的物理原理是（　　） A. 电磁感应 B. 电流的磁效应 C. 电流的热效应 D. 磁场对电流的作用 【答案】B 【解析】 【详解】电磁驱蚊器驱蚊，其利用电流产生磁场干扰蚊虫感知，故对应的物理原理为电流的磁效应。 故选B。 2. 如图所示，一轻质弹簧一端固定，另一端与物块相连，物块在光滑水平面上做简谐运动。取平衡位置为坐标原点，水平向右为正方向。物块经过平衡位置时（　　） A. 速度最大，加速度最大 B. 速度最大，加速度为零 C. 速度为零，加速度最大 D. 速度为零，加速度为零 【答案】B 【解析】 【详解】物体在光滑水平面上做简谐运动，在平衡位置合力为0，故加速度为零，速度达到最大值。 故选B。 3. 以下四幅图片：图甲中是优质的话筒线外面包裹着金属外衣；图乙中是真空冶炼炉；图丙中是高层建筑物顶端安装有避雷针；图丁中是研究自感现象的实验电路图。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 B. 图乙中，真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 C. 图丙中，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的作用是将云层放电导入大地 D. 图丁中，电路开关断开瞬间，灯泡A会立即熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，话筒线金属外衣是屏蔽层，防止外界电磁波干扰，不是防漏电，故A错误； B．图乙中，真空冶炼炉是用涡流来熔化金属进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，故B正确； C．图丙中，高层建筑物顶端安装有避雷针，当云层带电时，避雷针尖端因静电感应聚集电荷，产生强电场。若电场强度足够，避雷针会先向云层放电，中和云层部分电荷，从而减少雷击风险，故C错误； D．图丁中，电路开关断开瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈相当于电源，与灯泡组成新的回路，则灯泡A会缓慢熄灭或闪亮一下再缓慢熄灭，故D错误。 故选B。 4. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A. 改变滑片P的位置可以使电压表的示数为12V B. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由正弦式交流电的图像可知，电动势的最大值为 则电动势有效值为 即电压表的示数为，故A错误； B．由正弦式交流电的图像可知，周期为0.2s，一个周期电流方向改变两次，则发电机线圈中电流方向每秒钟改变10次，故B正确； C．由正弦式交流电的图像可知，在时，电动势最大，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，则发电机线圈平面与磁场方向平行，故C错误； D．自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数增大，根据 可知，电阻R两端电压减小，根据 可知电阻R热功率减小，故D错误。 故选B。 5. 一LC振荡电路如图甲所示，LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的q-t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. b、d两时刻振荡电流最大 B. a、c两时刻线圈的磁场能最小 C. bc时间段电流变化率的绝对值不断增大 D. ab时间段电容器两极板间电压不断增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．b、d两时刻振荡电流为零，故A错误； B．a、c两时刻振荡电流最大，磁场能最大，故B错误； C．根据q-t图像可知，i-t图像为正弦函数，bc时间段i-t图像的斜率不断减小，即bc时间段电流变化率的绝对值不断减小，故C错误； D．从q-t图像可知，ab时间段电容器的电荷量在反向增大，电容器的电压增大，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为一架质量为M的6轴运送快递无人机，悬停时每个轴上的螺旋桨均竖直向下吹出最大速度为v的气流，每个螺旋桨产生气流的有效横截面积均为S，空气密度为ρ，重力加速度为g，则该无人机悬停时其载货质量的最大值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】无人机在空中悬停时，六个相同的螺旋桨向下推动空气获得升力，根据平衡条件有 设时间内每个螺旋桨向下吹出的空气的质量为 对向下推动的空气由动量定理 且有 联立解得 故选C。 7. 如图所示，电荷量为q的带正电粒子（不计重力）以水平向右、大小为v的速度射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，粒子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动。该粒子形成的等效电流大小和方向分别为（　　） A. ，沿顺时针方向 B. ，沿逆时针方向 C. ，沿顺时针方向 D. ，沿逆时针方向 【答案】B 【解析】 【详解】根据左手定则可知，带正电的粒子做圆周运动的方向为逆时针，即等效电流的方向为逆时针；粒子做圆周运动的周期为 则等效电流为 故选B。 二、8-10每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图甲所示，粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按如图乙所示规律变化，规定竖直向上为正方向，时间段内，金属棒保持静止。则（　　） A. 时刻，PQ中无感应电流 B. 时刻，PQ不受安培力作用 C. 时刻，PQ中电流方向由Q到P D. 时刻，PQ所受安培力方向水平向左 【答案】BD 【解析】 【详解】A．时刻回路的磁通量为零，但是磁通量的变化率不为零，则回路有感应电流，故A错误； B．时刻磁感应强度为零，根据可知，安培力为0，故B正确； CD．时刻在~2时间内，回路的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，流过金属棒的感应电流方向是从P到Q，由左手定则可知PQ所受安培力方向水平向左，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图甲是磁电式电流表结构图，其中最基本的组成部分是磁体和放在磁体两极之间缠绕在骨架上的线圈。当电流通过线圈时，在磁场中受安培力作用，于是安装在轴上的线圈带着指针一起转动。线圈转动时，螺旋弹簧变形，以反抗线圈的转动，达到平衡时停止转动。磁体与铁芯间的磁场可看作是均匀辐射分布的，如图乙所示，无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场的方向平行。下列说法正确的是（　　） A. 缠绕线圈的骨架采用轻质塑料比铝框好 B. 增加线圈的匝数可以增大电流表的量程 C. 线圈中通有图乙所示电流时指针顺时针转动 D. 运输时将两接线柱短接可减弱指针的晃动幅度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，而用塑料做骨架达不到此作用，故A错误； B．线圈匝数增加，受到的安培力合力增大，同样电流条件下，转过角度增大，电流表量程减小，故B错误； C．根据左手定则可知通有图乙所示电流时线框顺时针转动，故C正确； D．运输时将两接线柱短接，线圈构成闭合回路，指针晃动时线圈中产生的感应电流有阻碍线圈转动的作用，故可减弱指针的晃动幅度，故D正确。 故选CD。 10. 如图甲，质量为6kg的小车静止在光滑水平面上，t＝0时刻，木块从左端滑上小车，木块和小车水平方向速度随时间变化的图像如图乙所示，g取10。下列说法正确的是（　　） A. 小车的长度为5m B. 小车上表面动摩擦因数为0.5 C. 前2s内产生的热量为15J D. 前2s内摩擦力对小车的冲量大小为8N·s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知时木块滑离小车，图面积表示位移，由图可知小车的长度为，故A正确； B．由图可知内木块的加速度大小 由牛顿第二定律有 解得，故B错误； C．水平面光滑，规定向左为正方向，木块和小车组成的系统水平方向动量守恒有 由图可知，代入解得 根据功能关系，可知前2s内产生的热量为，故C正确； D．前2s内摩擦力对小车的冲量大小为，故D错误。 故选AC。 第二卷　非选择题 二、实验探究题 11. 有一长为L的中心对称圆筒形金属管，横截面如图1所示，研究小组为测量其电阻率，设计了图2所示电路。器材有：电源E（），电流表A（0.6A，内阻约3），电压表V（3.0V，内阻约），滑动变阻器R（），多用电表，开关，导线若干。 （1）先用欧姆表“”挡粗测金属管的阻值，示数如图4所示，对应的读数是______； （2）用游标卡尺测得金属管外径和内径，测量内径时应该采用图3中的测量爪______（选填“A”“B”或“C”）； （3）实验过程中，记录电压表示数U，电流表示数I，则金属管的电阻率为______（用L、、、U、I表示），本实验测得电阻率______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）11.0 （2）B （3） ①. ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 由图可知，欧姆表的读数为 【小问2详解】 测量内径时，应该采用内测量爪，即图3中的测量爪B。 【小问3详解】 [1]根据电阻定律 其中， 解得 [2]由图2可知，该实验使用电流表的外接法，因外接法电流的测量值偏大，故本实验测得电阻率小于真实值。 12. 某学习小组采用图甲所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。 （1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为、； （2）两挡光片的宽度相同，用游标卡尺测量其宽度时的示数如图乙所示，则该读数为________mm； （3）接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.07s、0.06s，则应将导轨右端________（选填“调高”或“调低”），直至滑块通过两个光电门两个计时器显示的时间相等，说明气垫导轨已经调节水平： （4）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的弹片后释放滑块A，碰后滑块A、B均一直向右运动。与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为、； （5）在实验误差允许范围内，若表达式满足等式________（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式________（仅用、和表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 【答案】 ①. 5.20 ②. 调高 ③. ④. 【解析】 【详解】（2）[1]由图乙可知，游标卡尺的游标尺是20分度的，游标尺的第4刻度线与主尺上某刻度线对齐，设挡光片的宽度为d，则游标卡尺的读数为 （3）[2]滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.07s、0.06s，可知滑块在导轨上向右做加速运动，即导轨左高右低，则应将导轨右端调高，直至滑块通过两个光电门两个计时器显示的时间相等，说明气垫导轨已经调节水平。 （5）[3]滑块经光电门时，是滑块A经光电门1时的时间，是滑块B被滑块A碰撞后经光电门2的时间，是滑块A与滑块B碰撞后经光电门2的时间，因此则有滑块A经光电门1时的速度，即碰撞前的速度为 滑块A与滑块B碰撞后A的速度 滑块B被碰撞后的速度 在实验误差允许范围内，若表达式 即为 成立，说明滑块A、B在碰撞过程中动量守恒。 [4]若表达式 即为 且与 联立解得 则有 成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 三、计算题（38分，13题10分，14题12分，15题16分） 13. 如图甲所示，底座放在水平台面的压力传感器上，其上固定光滑竖直杆，轻弹簧套在竖直杆上，下端固定在底座上，上端连接质量m=0.2kg的小球，底座与杆的总质量M=0.2kg。将小球向上拉起一段距离，t=0时，释放小球，使小球在竖直方向振动起来，不计空气阻力。通过压力传感器描绘出压力随时间变化的图像如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的周期公式重力加速度。 （1）求t=0时弹簧的伸长量； （2）以平衡位置为坐标原点，取向上为正方向，求小球的振动位移x随时间t变化的函数关系表达式。 【答案】（1）0.1m （2）或 【解析】 【小问1详解】 由图像知 代入弹簧振子周期公式可得 由图像可知，t=0时刻台面对底座的支持力为零，对底座受力分析有 解得t=0时弹簧的伸长量 【小问2详解】 小球在平衡位置时有 可得弹簧的压缩量为 振幅 由题可知振动周期 由角速度周期公式有 设小球的初相为，则振动方程为 t=0时，弹簧处于最高点，即位移为A，代入解得 则小球的振动方程为或 14. （带电粒子在叠加场中的圆周运动）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场区域，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向的夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）小球从A点抛出时初速度v0的大小； （3）A点到x轴的高度h。 【答案】（1）；竖直向上 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在电场、磁场区域中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力与重力平衡，有qE＝mg，则 重力的方向竖直向下，电场力的方向应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上。 【小问2详解】 小球在叠加场中做匀速圆周运动，如图所示，O′为圆心，MN为弦长，∠MO′P＝θ，设轨道半径为r，由几何关系知 小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速度为v，有 由速度的合成与分解知 联立可得 【小问3详解】 设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为vy＝v0tanθ 由匀变速直线运动规律有 联立可得 15. 如图所示，在光滑的水平面上静止着一辆小车，小车上表面的水平轨道粗糙，小车右侧有光滑的四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与小车上表面相切于圆弧轨道最高点。一物块静止于小车最左端，一个小球被一根不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，轻靠在物块的左侧。现将细线拉直到与竖直方向夹角（ 位置时， 由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生碰撞，碰撞的恢复系数为（ （定义式为 其中 v₁₀和 v₂₀分别是碰撞前两物体的速度，v₁和v₂分别是碰撞后两物体的速度）。碰撞后物块在小车上运动。 已知细线长。 小球质量 物块、小车的质量均为 小车上表面的水平轨道长 圆弧轨道半径 ，小球、物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取 求： （1）小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； （2）小球与物块碰撞过程中损失的机械能； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在刚开始滑上圆弧轨道时不飞离轨道，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 【答案】（1）10N （2）1.08J （3） 【解析】 【小问1详解】 小球摆动到最低点的过程中， 由动能定理得 解得 在最低点，对小球， 由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律得 由碰撞的恢复系数可得 解得 由能量守恒定律得 解得 【小问3详解】 若物块恰好运动到圆弧轨道的最高点相对静止，则对物块与小车整体，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 解得 若物块恰好运动到圆弧顶端时飞出，设此时物块速度大小为v₄，小车速度大小为 vs，则对物块与小车整体，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 此时在圆弧顶端恰N=0，则 解得 物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $